洱海緩沖帶典型入湖河流磷形態分布特征

羅楊陽 趙斌 董文飛 陸仕奎 劉佩佩 王國靜 張聞濤

摘 要：該研究對洱海緩沖帶中和溪、莫殘溪、茫涌溪三條典型入湖河流進行了水體的采集，并對其進行總磷（TP）、溶解性總磷（DTP）、正磷酸鹽（SRP）的測定，分析了三條溪磷形態的沿程變化。結果表明三條溪磷形態沿程變化各不相同；不同土地利用類型對洱海緩沖帶入湖河流水體的磷形態貢獻率不同：洱海緩沖結構合理性不足，有待改進。該研究選擇洱海緩沖帶的中和溪、莫殘溪、茫涌溪3條典型入湖河流水體中的磷形態進行測定和分析，以期為修復洱海生態系統提供基礎數據和科學參考。

關鍵詞：中和溪 莫殘溪 茫涌溪 水 磷形態

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（a）-0106-02

湖泊水體富營養化是我國面臨的一個嚴重的環境問題[1]。磷作為水生生物的主要營養物質，是控制湖泊富營養化的關鍵營養元素[2]。緩沖帶則對水體富營養化的治理有一定效果。洱海流域內的各類污染物都以地表徑流的方式流入河道，流經緩沖帶，進而匯入洱海，因此，分析洱海緩沖帶入湖河流的污染特征，有助于針對性的開展入湖河流的治理工作，從而有效控制外源污染物進入洱海。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

洱海位于云南省大理白族自治州境內，為云南省第二大淡水湖，中國第七大淡水湖，海拔1972m，南北長41.5km，湖面面積約251km2，總徑流面積2565km2，蓄水量達30億m3，平均水深約11.5m，最大水深20m [1]。

中和溪：發源于蒼山中和峰與龍泉峰之間，全長11km，寬約8m，流域面積21km2[3]。

莫殘溪：位于下關鎮，發源于蒼山圣應峰與佛頂峰之間，系常年性河，全長9.5km（從山腳至入海口長3.694km），寬約8m，流域面積12km2 [3]。

茫涌溪：位于灣橋鎮，發源于蒼山白云峰與蓮花峰之間。系常年性河，溪口建有茫涌溪水電站，目前是大理發電量較大的電站，全長12km（山腳至入湖口4.195km），寬約8m[3]。

中和溪流域緩沖帶類型以農田型為主，入湖口處為才村碼頭，屬村落型緩沖帶，因才村為旅游景點，入湖處又屬旅游型緩沖帶；莫殘溪流域緩沖帶則是村落型與農田型交錯；茫涌溪流域以農田型為主要緩沖帶類型，入湖處為少量村落型緩沖帶。三條溪附近土地利用方式均包含農田、村落，不同的是中和溪流域土地利用方式除此之外還有城鎮和景區。

1.2 采樣點位和采樣方法

在洱海緩沖帶的莫殘溪、中和溪和茫涌溪每條溪設3個采樣點，分別設在該條溪洱海緩沖帶起點、中部、以及入湖口。用麥哲倫315型定位儀導航定位采樣點（見圖1），于2014年4月對采樣點進行水體的采集。用采水器在水下30cm深處采集水體樣品（深度允許的情況下），置于經水樣潤洗過3次的聚乙烯瓶中，并現場加硫酸溶液調節pH值至<2，在4℃條件下低溫保存，取樣時盡量避免攪動底質以及劇烈攪動水體。

1.3 樣品測定及分析方法

水體樣品于采樣當天帶回實驗室分析，測定其總磷（TP）、溶解性總磷（DTP）、溶解性正磷酸鹽（SRP），均采用《水和廢水檢測分析方法》（第四版）[4]中的鉬銻抗分光光度法。本研究所用分光光度計為721型可見分光光度計。試驗數據采用SPSS Statistics 18.0和Excel 2003軟件進行分析。

2 結果與分析

研究分析發現，緩沖帶三條溪水磷形態沿程變化趨勢各不相同。磷形態沿程上升，則表明緩沖帶結構不盡合理。

如圖2所示，緩沖區內中和溪水體中的磷含量總體呈沿程下降趨勢，該溪流經大理鎮和才村，河水流經大理古城后進入緩沖帶，古城屬于居民住宅區，有大量民居、餐館、客棧以及商鋪，旅游業蓬勃發展，各種生活污水排入河道，水質下降，磷含量增高。調查發現，緩沖區內中和溪附近為大量稻田，且河道內有大量植物生長，河水流經緩沖區后，其中一部分磷被農田及其中的植物吸收、降解、稀釋，磷含量降低。

莫殘溪水體在緩沖區內的磷形態沿程變化趨勢有明顯差異（見圖2）。水體中TP含量沿程呈上升趨勢，實地調查發現，該溪緩沖區邊緣處以及緩沖區以內為陽河莊和神能莊，而緩沖區內靠近入湖口處為大莊村，有大量村落灰水排入，TP含量升高。進入緩沖帶后，河道附近為農田，村落面源污染減弱，但在實際治理過程中，當外源性磷得到控制，水體中的磷濃度開始降低之后，沉積物的磷釋放量將會大大增加[1]，沉積物的磷釋放是影響上覆水體磷濃度的重要因素[1]，且農業退水也攜帶污染物排入，因此莫殘溪水體TP含量持續升高。DTP和SRP含量則呈現先升高后下降的趨勢，水體中的磷根據溶解性可以分為兩類，即溶解態磷和懸浮態磷[1]，第1、2個采樣點位之間河道附近農田內種植大量蔬菜，導致水體中顆粒性磷含量下降，溶解性磷含量升高，而2、3兩個點位之間多為居民生活區，水體多受村落生活污水的污染，所以水體顆粒性磷含量下降，溶解性磷含量升高。

茫涌溪緩沖帶區域中河道兩岸多為農田，河水由蒼山流出，但經村落流程較短，水質較好，進入緩沖帶后，農田中大量的農業退水以攜帶各形態磷進入河道，農田面源污染突出，同時存在沉積物內源釋放，且水體流速較慢，致使茫涌溪中各形態磷含量沿程上升。

3 結論

（1）中和溪、莫殘溪、茫涌溪水體中磷形態沿程變化趨勢各有不同，但多呈沿程上升趨勢，表明洱海緩沖帶結構不合理。

（2）不同土地利用類型對磷形態的貢獻率不同。城鎮及村落土地利用的區域對磷的貢獻率比農業利用的區域大。

參考文獻

[1] 高佃濤.洱海沉積物磷形態、釋放通量及其生物有效性研究[D].南昌：南昌大學，2012.

[2] 金相燦，王圣瑞，趙海超，等.五里湖和貢湖不同粒徑沉積物吸附磷實驗研究[J].環境科學研究，2004，17（S1）：6-10.

[3] 王正能.蒼山十八溪入湖河口沉積物氮形態空間分布特征[D].玉溪：玉溪師范學院，2014.

[4] 國家環境保護總局.水和廢水檢測分析方法[M].北京：中國環境科學出版社，2012.